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无线电电子与电气工程百科全书 由 I. Bakomchev 设计。 无线电电子电气工程百科全书
单级放大器 3H（图 1）
这是最简单的设计，可以让您展示晶体管的放大能力。 确实，电压增益很小——不超过6，因此这种设备的范围是有限的。 不过，它可以连接到探测器无线电接收器（必须加载 10 kΩ 电阻），并使用 BF1 耳机收听本地广播电台的传输。 放大后的信号被馈送到输入插座 X1、X2，电源电压（与本文作者的所有其他设计一样，为 6 V - 四个电压为 1,5 V 的原电池串联）被馈送到 X4 ，X1 插座。 分压器 R2R3 设置晶体管基极的偏置电压，电阻器 RXNUMX 提供电流反馈，有助于放大器的温度稳定。 稳定是如何发生的？ 假设在温度的影响下，晶体管的集电极电流增加了。 因此，电阻器R3两端的电压降将增加。 结果，发射极电流将减少，集电极电流将达到其原始值。 放大级的负载是一个电阻为 60 ... 100 欧姆的耳机。 检查放大器的工作情况并不困难，您需要例如用镊子触摸X1输入插孔 - 由于交流干扰，手机中应该会听到微弱的嗡嗡声。 晶体管的集电极电流约为3mA。 不同结构晶体管上的两级放大器3H（图2）
它采用级间直接连接和深度负直流反馈设计，这使得其模式不受环境温度的影响。 温度稳定的基础是电阻器 R4，其“工作原理”与之前设计中的电阻器 R3 类似。 该放大器比单级放大器更“灵敏”——电压增益达到20。输入插孔可以施加幅度不超过30 mV的交流电压，否则耳机中会听到失真。 他们通过用镊子（或仅用手指）触摸 X1 输入插孔来检查放大器 - 手机中会听到很大的声音。 放大器消耗约8mA的电流。 该设计可用于放大微弱信号，例如来自麦克风的信号。 当然，它会显着放大从探测器接收器负载获取的 3H 信号。 相同结构晶体管上的两级放大器3H（图3）
这里也采用了级联之间的直接连接，但工作模式的稳定性与以前的设计有些不同。 假设晶体管VT1的集电极电流减小。 该晶体管两端的电压降将增加，导致电阻器 R3 两端的电压增加。 包含在晶体管VT2的发射极电路中。 由于晶体管通过电阻R2连接，输入晶体管的基极电流将增加，这将导致其集电极电流增加。 结果，该晶体管的集电极电流的初始变化将得到补偿。 放大器的灵敏度非常高——增益达到100。增益高度依赖于电容器C2的电容——如果将其关闭，增益将会降低。 输入电压不应超过 2 mV。 该放大器与检测器接收器、驻极体麦克风和其他弱信号源配合良好。 放大器消耗的电流约为2mA。 推挽功放3H（图4）
它由不同结构的晶体管制成，电压增益约为10。最高输入电压可达0,1V。 该放大器是两级的：第一级安装在晶体管VT1上，第二级安装在不同结构的VT2和VT3上。 第一级放大3H电压信号，两个半波相同。 第二个放大电流信号，但 VT2 晶体管上的级联以正半波“工作”，而 VT3 晶体管上的级联以负半波“工作”。 选择DC模式，使得第二级晶体管发射极结点处的电压大约为电源电压的一半。 这是通过加入反馈电阻器 R2 来实现的。 输入晶体管的集电极电流流经VD1二极管，在其上产生电压降，该电压降是输出晶体管基极（相对于其发射极）的偏置电压，这减少了放大信号的失真。 负载（几个并联的耳机或动圈头）通过氧化电容C2连接到放大器。 如果放大器在动态头（电阻为 8 ... 10 欧姆）上工作，则该电容器的电容应至少是其两倍。 注意第一级负载——电阻R4的连接。 根据图表，其顶部输出并未像通常那样连接到电源正极，而是连接到较低的负载输出。 这就是所谓的升压电路。 此时，3H正反馈的小电压进入输出晶体管的基极电路，均衡晶体管的工作条件。 两级电压指示器（图 5）
例如，这种装置可用于指示电池的“耗尽”或指示家用录音机中再现信号的电平。 指标的布局将允许您演示其操作原理。 根据该图，在可变电阻器 R1 引擎的下部位置，两个晶体管都关闭，LED HL1、HL2 熄灭。 当您向上移动电阻滑块时，其两端的电压会增加。 当达到晶体管VT1的开启电压时，HL1 LED将闪烁。 如果继续转动发动机，二极管 VD1 之后，晶体管 VT2 将打开。 HL2 LED 也会闪烁。 换句话说，指示器输入处的低电压仅导致 HL1 LED 发光，而较大的电压则导致两个 LED 发光。 通过使用可变电阻平滑降低输入电压，我们注意到 HL2 LED 首先熄灭，然后是 HL1。 LED的亮度取决于限流电阻R3和R6：随着它们的电阻增加，亮度降低。 要将指示器连接到实际设备，您需要将可变电阻器的顶部端子与电源正极线断开，并向该电阻器的极端端子施加受控电压。 通过移动其引擎，选择指示器“操作”的阈值。 仅监控电源电压时，允许安装绿色 LED (AL2G) 代替 HL307。 三电平电压指示（图6）
它按照低于规范-规范-高于规范的原则发出光信号。 为此，指示器使用两个红色 LED 和一个绿色 LED。 在可变电阻器R1的引擎上的一定电压（“电压正常”）下，两个晶体管都关闭并且只有绿色LED HL3“工作”。 在电路中向上移动电阻滑块会导致其上的电压增加（“高于正常值”）。 晶体管VT1打开。 LED HL3 熄灭，Ni 亮起。 如果发动机向下移动，因此其上的电压降低（“低于正常值”），晶体管 VT1 将关闭，VT2 将打开。 观察如下图：首先，HL1 LED 熄灭，然后点亮，很快熄灭。 HL3 和最后 HL2 闪烁。 由于指示灯的灵敏度较低，从一个LED熄灭到另一个LED点亮获得了平滑的过渡：尚未完全熄灭，例如HL1，但HL3已经亮起。 施密特触发器（图 7）
如您所知，该设备通常用于将缓慢变化的电压转换为方波信号。 当可变电阻R1处于图中下部位置时，晶体管VT1截止。 其集电极上的电压很高。 结果，晶体管VT2打开，这意味着LED HL1点亮。 电阻器 R3 两端形成电压降。 通过在电路中缓慢地向上移动可变电阻滑块，可以到达晶体管VT1突然打开并且VT2突然关闭的时刻。 当 VT1 基极电压超过电阻器 R3 两端的压降时，就会发生这种情况。 LED 将关闭。 如果您向下移动滑块，触发器将返回到其原始位置 - LED 将闪烁。 当引擎上的电压低于 LED 关闭电压时，就会发生这种情况。 备用多谐振荡器（图 8）
这种设备具有一种稳定状态，并且仅在施加输入信号时才改变为另一种稳定状态。 在这种情况下，多谐振荡器会生成“其”持续时间的脉冲，而与输入的持续时间无关。 我们将通过对所提议设备的布局进行实验来验证这一点。 在初始状态下，晶体管VT2打开，LED HL1点亮。 现在只需短暂闭合X1和X2插座即可，使通过电容器C1的电流脉冲打开晶体管VT1，其集电极上的电压将下降，并且电容器C2将连接至晶体管VT2的基极，这样它关闭的极性。 LED 将关闭。 电容器将开始放电。 放电电流将流经电阻R5，使晶体管VT2保持截止状态。 一旦电容器放电，晶体管VT2将再次打开，多谐振荡器将切换回“待机”模式。 多谐振荡器产生脉冲的持续时间（处于不稳定状态的持续时间）并不取决于触发的持续时间，而是由电阻器R5的阻值和电容器C2的电容值决定。 如果与 C2 并联一个相同容量的电容器，LED 保持熄灭的时间将延长两倍。 对称多谐振荡器（图 9）
该设计在其输出处生成相同持续时间的脉冲和暂停。 这是通过在多谐振荡器的臂中包含具有相同额定值的部件来实现的。 该波形通常被称为“曲折”。 事实上，该多谐振荡器是一个两级放大器，其中一级的输出连接到另一级的输入。 因此，打开电源后，总是会发现多谐振荡器的一个晶体管打开一段时间，另一个晶体管关闭。 假设晶体管VT1开路，这意味着HL1 LED点亮。 电容器C1按照其上标明的极性以接近电源电压的电压充电，并通过电阻器R1和R2放电。 放电时，三极管VT2基极的截止电压下降，很快打开，HL2 LED亮。 现在电容器C2开始放电，保持晶体管VT1关闭。 然后重复该过程。 LED 发光的持续时间取决于电容器 C1 和 C2 以及电阻器 R2 和 R3 的额定值。 例如，沿着同一电阻并联电阻 R2 和 R3 就足够了，因为 LED 闪烁的频率会增加。 如果仅将一个电阻并联到其中一个基极电阻，您可以观察到 LED 闪烁的持续时间不相等 - 多谐振荡器变得不对称。 音频发生器（图 10）
它是在对称多谐振荡器的基础上制成的，但其脉冲的重复频率显着提高——耦合电容器的电容减小了1000倍。 另外，基极电阻R3和R4连接至变量R1。 来自多谐振荡器右肩负载的信号被馈送到装配在VT3晶体管上的功率放大器。 放大器的负载是耳机BF1。 听电话时，将可变电阻滑块从下部位置移至上部位置。 在这种情况下，手机将能够听到声音的变化音调。 节拍器（图 11）
事实上，所提出的节拍器是一个短脉冲发生器。 在达到一定频率后，BF1 耳机会以咔嗒声的形式听到这些脉冲。 它们帮助新手音乐家在演奏特定乐器时保持给定的节奏。 如果不方便听节拍器的声音，可以通过HL1 LED的闪烁来观察脉冲重复率。 节拍器如何工作？ 当电源打开时，电容器C2开始通过LED、耳机和电阻器R4、R5充电。 当电容器两端的电压达到一定值时，两个晶体管都会打开。 几乎立即，电容器通过集电极电路——晶体管VT1的发射极、电阻器R3和晶体管VT2的基极-发射极放电。 电话发出咔哒声，LED 同时闪烁。 LED 的点击和闪烁频率根据所需的节奏通过可变电阻器 R4 来选择。 随着电阻阻值的增加（发动机在电路中向上移动），电容器充电的持续时间增加，点击频率减少，反之亦然。 短脉冲发生器（图 12）
它产生持续时间短的脉冲，其重复率位于音频区域。 这种发生器可以用在例如信号装置中。 当电源电压施加到发电机时，晶体管闭合，电容器C1开始通过电阻器R1充电。 其上的电压不会线性增加，而是呈指数增加——这样的曲线可以在连接到A点和功率负（插座X2）的示波器的屏幕上观察到。 一旦电容器C1上的电压达到一定值，其上安装的晶体管VT1、VT2（所谓的三极管类似物——半导体开关器件）就会突然断开。 电容C1快速向手机BF1放电。 在示波器上可以观察到几乎矩形形状的短电压脉冲，在这种情况下，示波器的输入应连接到 B 点。 电容器放电后，晶体管关闭并重复该过程。 三极管模拟“工作”的电压值由可变电阻器 R2 设置。 弹跳球声音模拟器（图 13）
使用先前设计中使用的三极管的类似物，可以组装一个模仿固体表面上弹跳金属球的声音信号特征的设备。 流经电话BF1的电流脉冲的持续时间是恒定的，主要取决于电容器C1的电容，但取决于该电容器上的电压值，在该电压值下三晶体管的模拟将打开。 取决于电阻器 RXNUMX 上的电压降。 这些是了解设备工作原理所需的基本规定。 因此，为设备供电。 电容器C1立即开始充电，其两端的电压逐渐升高。 电容C2放电，电阻R3两端的电压几乎达到电源电压。 三晶体管的模拟电路在电容器 C1 两端产生显着电压时打开。 BF1 手机中的咔嗒声已达到最大音量。 当电容器 C2 充电时，电阻器 R3 两端的电压降降低。 三晶体管的模拟电路在电容器 C1 两端的电压较低时打开。 点击量减少，频率增加。 它给人的印象是球弹跳高度平滑降低。 很快，当电容器C2充满电时，声音就会消失。 要重新启动模拟器，请关闭电源，短暂关闭插座 X1 和 X2，使电容器 C1、C2 放电，然后重新向模拟器施加电压。 安全装置（图 14）
现在有很多电子看门狗装置，都是在被保护物体周围拉一根细电线，电线的末端连接到信号装置，一旦入侵者剪断电线，信号装置就会工作，通知不速之客。 。 这样的装置可以以布局的形式组装并在视觉上熟悉其动作。 当连接到插座X1和X2的安全线完好时，晶体管VT1、VT2上的模拟三极管闭合，HL1 LED熄灭。 一旦发生断线，三极管的模拟就会工作，LED就会亮起。 任何恢复电线完整性的尝试都不会关闭警报 - 三极管的模拟将保持在开路状态。 要将设备恢复到原始位置，只需关闭电源一会儿即可。 隐藏式接线指示灯（图 15）
通常需要（例如，在修理公寓期间）知道隐藏的电线铺设在哪里，以免意外损坏它们。 为此有许多不同的指标。 其中之一可以发出声音并组装在三个晶体管上。 此外，其中两个 - VT1 和 VT2 - 将根据所谓的复合晶体管的方案进行连接。 他们收集 3H 放大器的第一级，以及 VT3 上的第二级。 总增益可通过可变电阻器 R5 进行更改。 负载为低阻耳机BF1。 其最大音量受电阻R8限制。 传感器连接到放大器的输入端 - 天线 WA1。 其作用将由直径为 0,8 ... 1 毫米、长度约为半米的普通铜线来执行。 在导线的末端，需要加固（甚至更好地焊接）一个小金属板。 指示器的灵敏度取决于其大小。 要测试指示器的性能，只需用手指触摸天线，手机就会听到交流背景声，其音量取决于拾音器的电平和可变电阻滑块的位置。 当板沿着所谓的隐藏电线移动时，也会出现相同的声音。 接线的具体位置由最大音量决定。 用于“振铃”安装的探头（图 16）
使用这样的设备，他们可以检查电子设备各部分之间连接的完整性，连接电缆，检查各种无线电组件的电阻是否不超过 2 kOhm。 探头使用由晶体管 VT1 和 VT2 制成的施密特触发器。 读者记得（见图 7），这样的触发器有两个稳定状态，通过向输入施加适当的信号来改变这两个稳定状态。 当输入探头（或插头）X1和X2断开时，触发器处于其中一种状态。 LED HL1 关闭。 当触发器切换到另一个稳定状态时，值得将探头闭合在一起或用待测试的工作低电阻电路（例如，部件引线之间的连接导体）接触它们 - HL1 LED 将闪烁。 而且，LED的亮度在0至2kOhm范围内不依赖于电路的电阻。 在测试高电阻电路的情况下，触发器将保持其原始状态，并且 LED 将“静音”。 过流信号装置（图 17）
恰巧你需要监控负载消耗的电流，如果超过则及时关闭电源，以免负载或电源出现故障。 为了执行类似的任务，使用信号装置来通知消耗电流超过标准。 此类器件在负载电路发生短路时发挥特殊作用。 信号装置的工作原理是什么？ 了解它将允许在两个晶体管上制作器件的建议布局。 如果电阻器 R1 从插座 X1、X2 断开，则电源负载（连接到插座 X3、X4）将是电阻器 R2 和 LED HL1 的电路 - 它会亮起，通知有关插座 X1 和 X2 上是否有电压。 此时，电流流过报警传感器——电阻器R6。 但其两端电压降较小，故晶体管VT1截止。 相应地，晶体管VT2也截止，HL2 LED熄灭。 值得将电阻器 R1 形式的附加负载连接到插座 X2、X1，从而增加总电流，因为电阻器 R6 两端的电压降将增加。 当可变电阻器 R7 滑块处于适当位置（设置报警阈值）时，晶体管 VT1 和 VT2 将打开。 HL2 LED 将闪烁并发出紧急情况信号。 LED HL1 持续发光，表明负载上存在电压。 如果负载目标发生短路会发生什么？ 为此，关闭（短时间）套接字 X1 和 X2 就足够了。 HL2 LED 将再次闪烁，HL1 将熄灭。 可变电阻器滑块可以设置在这样的位置，即信号装置不会响应 1 kΩ 电阻器 R1 的连接，但当放置 300 Ω 电阻器代替附加负载时，信号装置会“工作” （它包含在套装中）。 前缀“彩色声音”（图 18）
流行的业余无线电设计之一是光动态安装（SDU）。 它也被称为“色彩音乐前缀”。 当您将这样的机顶盒连接到声源时，其屏幕上会出现最奇怪的颜色闪烁。 该套件的另一个设计是最简单的设备，可以让您熟悉获得“彩色声音”的原理。 机顶盒的输入端有两个频率滤波器 - C1R4 和 R3C2。 其中第一个通过更高的频率， 第二个 - 较低。 滤波器选择的信号被馈送到放大级，其负载是 LED。 此外，在高频通道中有一个绿色 LED HL1，在低频通道中有一个红色 LED (HL2)。 音频信号的源可以是例如无线电接收器或录音机。 对于其中一个动圈头，需要将两根线隔离连接到机顶盒的输入插孔X1和X2上。 当聆听正在演奏的旋律时，您会观察到 LED 闪烁。 此外，区分 LED 的“反应”和一个或另一个按键的声音也不难。 例如，鼓声会使红色 LED 闪烁，小提琴声音会使绿色 LED 闪烁。 LED 的亮度由声源的音量控制来设置。 温度指示器（图 19）
大家都知道常见的水银体温计，它的柱子随着体温的升高而升高。 在这种情况下，传感器是水银，它会随着热量而膨胀。 有许多电子元件也对温度敏感。 它们有时会成为设计用于测量环境温度或指示温度已超过给定速率的设备中的传感器。 作为所提出的布局中的这种温度敏感元件，使用硅二极管VD1。 它包含在晶体管VT1的发射极电路中。 通过二极管的初始电流被设置（使用可变电阻器 R1），以便 HL1 LED 几乎不发光。 如果你现在用手指或一些加热的物体触摸二极管，它的电阻会减小，这意味着它两端的电压降也会减小。 结果，晶体管VT1的集电极电流和电阻R3两端的压降将增加。 晶体管VT2将开始截止，而VT3则相反，将打开。 LED 的亮度将会增加。 二极管冷却后，LED的亮度将达到原来的值。 如果晶体管VT1被加热，也可以获得类似的结果。 但晶体管 VT2（尤其是 VT3）的发热实际上不会影响 LED 的亮度 - 通过它们的电流变化太小。 这些实验表明，半导体器件（二极管和晶体管）的参数取决于环境温度。 金属探测器（图 20）
它对金属物体接近磁性天线WA1做出反应。 天线本身是由晶体管 VT1 制成的高频发生器的一部分。 发生器频率可以通过可变电容器来改变（使用 KPK-2 电容器，其电容从 25 pF 变化到 150 pF）。 从发生器的输出，高频信号通过电容器C4进入组装在二极管VD1、VD2上的整流器（或检波器）。 C5R6链上释放的电压打开晶体管VT2、VT3。 LED HL1 亮起。 这种状态是通过根据输出电路从底部移动可变电阻器R3的滑块来实现的。 接近磁性天线，例如剪刀，将引起发生器频率的变化，使得晶体管VT2基极的电压开始下降。 LED 将关闭。 通过使用电容器 C1 改变发生器的频率并选择可变电阻器 R3 的位置，将有可能实现探测器的最高灵敏度 - 它将对距离磁性天线几厘米的金属物体做出反应。 也许可以调整检测器，使其甚至可以对手的接近做出响应（在此版本中，发生器频率将由于发生器振荡电路的电容变化而改变）。 磁性天线由 8NN 铁氧体制成，直径为 80，长度为 600 毫米。 绕组采用PEV-2 0,25线绕成一层。 从第 83 圈开始，从引脚 9 开始计数，它包含 1 圈。 作者：I.Bakomchev
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